[发明专利]一种基于超效率DEA模型的工业用户能源利用效率评价方法

摘要

本发明公开了一种基于超效率DEA模型的工业用户能源利用效率评价方法，该方法先建立工业用户能源利用效率评估体系，然后通过超速率DEA方法求解典型工业用户的一级、次级能源利用效率，并根据加权分配建立其生产环节的能源利用效率评价指标，最后建立能源回收利用效率指标体系，能有效辨识工业用户各级能源利用效率和各环节能源利用效率，更加精确地建立了一套综合评价能源利用效率评价的方法，能够有效地区分决策单元之间的效率差异，并对所评价的决策单元进行有效的排序。

主权项

一种基于超效率DEA模型的工业用户能源利用效率评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)建立工业用户能源利用效率三层级评估体系，包括一级能源转化效率，二级能源使用效率和废能回收利用效率；且设置工业用户的能源利用效率为生产环节的能源利用效率和废能回收利用效率的综合：θ＝a_pθ_p+a_rθ_r其中θ_p，θ_r分别为生产环节的能源利用效率和能源回收利用效率，a_p，a_r分别为生产环节能源利用效率和能源回收利用效率的加权系数；(2)建立典型工业用户基于超速率DEA模型的一级能源转化效率、二级能源使用效率指标体系超速率DEA方法表达式如下：$\min {\mathrm{\θ}}_0^{\mathrm{super}}$$s.t.\left\{\begin{array}{c}\underset{\underset{j\≠0}{j=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j{x}_{\mathrm{ij}}+s_j^{-}={\mathrm{\θ}}_0^{\mathrm{super}}{x}_{i0},i=\mathrm{1,2,3}.....m\\ \underset{\underset{j\≠0}{j=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j{y}_{\mathrm{ij}}-s_i^{+}=y_{i0},i=\mathrm{1,2,3}.....s\\ \underset{\underset{j\≠0}{j=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_j==1\\ {\mathrm{\λ}}_j\≥0,j\≠0\end{array}\right.$其中，是效率指数，λ_j是输入和输出系数，x_ij为第j个工业用户的第i个输入指标值，t_ij为第j个工业用户的第i个产出指标值，分别为投入和产出松弛变量；(3)建立典型工业用户的生产环节的能源利用效率评价指标；${\mathrm{\θ}}_k={\mathrm{\θ}}_{k1}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i^k{\mathrm{\α}}_i^k\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{ij}}{y}_{\mathrm{ij}}$${\mathrm{\θ}}_p=\frac{\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_k{Y}_k}{\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{Y}_k}$其中，θ_k为第k种一级能源的综合能源梯级利用效率，Y_k为该工业用户的第k种一级能源的消耗总量，θ_k1为第k种一级能源的一级能源利用效率，为第k种一级能源的第i个能源转换模块的能量转换效率，为第i个能源转换模块使用第k种一级能源的比例，θ_ij为第j种产品使用第i种二级能源的能源使用效率，y_ij为第j种产品使用第i种二级能源的能源消耗量；(4)建立废能回收利用效率指标θ_r＝Q_r/Y_rQ_r为典型工业用户所有能量回收装置回收利用的能量总和，Y_r为典型工业用户生产过程中产生的可回收能量总和。